Tworzenie pola elektromagnetycznego. Pole elektromagnetyczne

Szczegóły Kategoria: Elektryczność i magnetyzm Opublikowano 05.06.2015 20:46 Wyświetleń: 11962

W pewnych warunkach zmienne pola elektryczne i magnetyczne mogą się wzajemnie wytwarzać. Tworzą pole elektromagnetyczne, które wcale nie jest ich całością. To jedna całość, w której te dwa pola nie mogą bez siebie istnieć.

Z historii

Pokazał to eksperyment duńskiego naukowca Hansa Christiana Oersteda przeprowadzony w 1821 roku Elektryczność generuje pole magnetyczne. Z kolei zmieniające się pole magnetyczne może generować prąd elektryczny. Zostało to udowodnione Fizyk angielski Michael Faradaya, który odkrył to zjawisko w 1831 r Indukcja elektromagnetyczna. Jest także autorem terminu „pole elektromagnetyczne”.

W tamtym czasie w fizyce przyjęto koncepcję Newtona dotyczącą działania dalekiego zasięgu. Uważano, że wszystkie ciała oddziałują na siebie poprzez pustkę z nieskończenie dużą prędkością (prawie natychmiast) i na dowolną odległość. Założono, że ładunki elektryczne oddziałują W podobny sposób. Faraday uważał, że w przyrodzie nie ma pustki, a interakcja zachodzi z nią prędkość końcowa poprzez jakieś materialne środowisko. Tym ośrodkiem ładunków elektrycznych jest pole elektromagnetyczne. I porusza się z prędkością równą prędkości światła.

Teoria Maxwella

Łączenie wyników poprzednie badania, Angielski fizyk James Clerk Maxwell stworzony w 1864 roku teoria pole elektromagnetyczne . Zgodnie z nią zmienne pole magnetyczne generuje zmienne pole elektryczne, a zmienne pole elektryczne generuje zmienne pole magnetyczne. Oczywiście pierwsze z pól tworzone jest przez źródło ładunków lub prądów. Jednak w przyszłości pola te mogą już istnieć niezależnie od takich źródeł, powodując wzajemne pojawianie się. To jest, pola elektryczne i magnetyczne są składnikami jednego pola elektromagnetycznego. A każda zmiana w jednym z nich powoduje pojawienie się drugiego. Hipoteza ta stanowi podstawę teorii Maxwella. Pole elektryczne generowane przez pole magnetyczne to wir. Jego linie energetyczne Zamknięte.

Ta teoria jest fenomenologiczna. Oznacza to, że tworzony jest na podstawie założeń i obserwacji i nie uwzględnia przyczyn powstawania pól elektrycznych i magnetycznych.

Właściwości pola elektromagnetycznego

Pole elektromagnetyczne jest kombinacją pola elektrycznego i magnetycznego, dlatego w każdym punkcie swojej przestrzeni opisuje się je dwiema podstawowymi wielkościami: napięciem pole elektryczne mi i indukcja pola magnetycznego W .

Ponieważ pole elektromagnetyczne jest procesem przekształcania pola elektrycznego w pole magnetyczne, a następnie magnetycznego w elektryczne, jego stan stale się zmienia. Rozprzestrzeniając się w przestrzeni i czasie, tworzy fale elektromagnetyczne. W zależności od częstotliwości i długości fale te dzielą się na fale radiowe, promieniowanie terahercowe, promieniowanie podczerwone, światło widzialne, promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie gamma.

Wektory natężenia i indukcji pola elektromagnetycznego są wzajemnie prostopadłe, a płaszczyzna, w której leżą, jest prostopadła do kierunku propagacji fali.

W teorii działania dalekiego zasięgu prędkość propagacji fal elektromagnetycznych uznawano za nieskończenie dużą. Jednak Maxwell udowodnił, że tak nie jest. W substancji fale elektromagnetyczne rozchodzą się ze skończoną prędkością, która zależy od przenikalności dielektrycznej i magnetycznej substancji. Dlatego Teorię Maxwella nazywa się teorią działania krótkiego zasięgu.

Teorię Maxwella potwierdzono eksperymentalnie w 1888 roku. Niemiecki fizyk Heinricha Rudolfa Hertza. Udowodnił, że fale elektromagnetyczne istnieją. Ponadto zmierzył prędkość propagacji fal elektromagnetycznych w próżni, co okazało się być jednakową prędkość Swieta.

W forma integralna to prawo wygląda tak:

Prawo Gaussa dla pola magnetycznego

Strumień indukcji magnetycznej przez zamkniętą powierzchnię wynosi zero.

Fizyczne znaczenie tego prawa jest takie, że w naturze go nie ma ładunki magnetyczne. Biegunów magnesu nie można rozdzielić. Linie pola magnetycznego są zamknięte.

Prawo indukcji Faradaya

Zmiana indukcji magnetycznej powoduje pojawienie się wirowego pola elektrycznego.

,

Twierdzenie o cyrkulacji pola magnetycznego

Twierdzenie to opisuje źródła pola magnetycznego, a także same pola przez nie wytwarzane.

Prąd elektryczny i zmiany indukcji elektrycznej generują wirowe pole magnetyczne.

,

,

mi– natężenie pola elektrycznego;

N- siła pola magnetycznego;

W- Indukcja magnetyczna. Ten wielkość wektorowa, pokazujący siłę, z jaką pole magnetyczne działa na ładunek o wielkości q poruszający się z prędkością v;

Dindukcja elektryczna lub przemieszczenie elektryczne. Reprezentuje wielkość wektorową, równa kwocie wektor napięcia i wektor polaryzacji. Polaryzacja jest spowodowana przemieszczeniem ładunków elektrycznych pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego względem ich położenia, gdy takiego pola nie ma.

Δ - operator Nabla. Działanie tego operatora włączone konkretne pole zwany wirnikiem tego pola.

Δ x E = rot E

ρ - gęstość zewnętrznego ładunku elektrycznego;

J- gęstość prądu - wartość określająca natężenie prądu płynącego przez jednostkę powierzchni;

Z– prędkość światła w próżni.

Badanie pola elektromagnetycznego to nauka zwana elektrodynamika. Rozważa jego oddziaływanie z ciałami posiadającymi ładunek elektryczny. Ta interakcja nazywa się elektromagnetyczny. Elektrodynamika klasyczna tylko opisuje właściwości ciągłe pole elektromagnetyczne za pomocą równań Maxwella. Nowoczesny elektrodynamika kwantowa uważa, że ​​pole elektromagnetyczne ma również właściwości dyskretne (nieciągłe). A więc oddziaływanie elektromagnetyczne zachodzi za pomocą niepodzielnych cząstek-kwant, które nie mają masy i ładunku. Kwant pola elektromagnetycznego nazywa się foton .

Pole elektromagnetyczne wokół nas

Pole elektromagnetyczne powstaje wokół dowolnego przewodnika z prąd przemienny. Źródłami pól elektromagnetycznych są linie energetyczne, silniki elektryczne, transformatory, miejski transport elektryczny, transport kolejowy, elektryczny i elektroniczny sprzęt gospodarstwa domowego - telewizory, komputery, lodówki, żelazka, odkurzacze, radiotelefony, telefony komórkowe, golarki elektryczne - słowem wszystko, co wiąże się z zużyciem lub przesyłaniem energii elektrycznej. Potężne źródła pola elektromagnetyczne - nadajniki telewizyjne, anteny stacji telefonii komórkowej, stacje radarowe, kuchenki mikrofalowe itp. A ponieważ takich urządzeń wokół nas jest całkiem sporo, elektromagnetyczne pola magnetyczne otaczają nas wszędzie. Pola te wpływają środowisko i człowiek. Nie oznacza to, że wpływ ten jest zawsze negatywny. Pola elektryczne i magnetyczne istnieją wokół człowieka od dawna, jednak moc ich promieniowania jeszcze kilkadziesiąt lat temu była setki razy mniejsza niż obecnie.

Zanim pewien poziom promieniowanie elektromagnetyczne może być bezpieczne dla człowieka. Dlatego w medycynie promieniowanie elektromagnetyczne o niskim natężeniu wykorzystuje się do gojenia tkanek, eliminowania procesów zapalnych i działania przeciwbólowego. Urządzenia UHF łagodzą skurcze mięśni gładkich jelit i żołądka, usprawniają procesy metaboliczne w komórkach organizmu, zmniejszając napięcie naczyń włosowatych i obniżając ciśnienie krwi.

Silne pola elektromagnetyczne powodują jednak zakłócenia w funkcjonowaniu układu krążenia, odpornościowego, hormonalnego i nerwowego człowieka, mogą powodować bezsenność, bóle głowy i stres. Niebezpieczeństwo polega na tym, że ich oddziaływanie jest prawie niewidoczne dla człowieka, a zakłócenia następują stopniowo.

Jak możemy chronić się przed otaczającym nas promieniowaniem elektromagnetycznym? Nie da się tego zrobić całkowicie, dlatego należy spróbować zminimalizować jego wpływ. Przede wszystkim należy tak rozmieścić sprzęty AGD, aby znajdowały się z dala od miejsc, w których przebywamy najczęściej. Na przykład nie siedź zbyt blisko telewizora. Przecież im większa odległość od źródła pola elektromagnetycznego, tym staje się ono słabsze. Bardzo często zostawiamy urządzenie podłączone do prądu. Ale pole elektromagnetyczne znika dopiero po odłączeniu urządzenia od sieci elektrycznej.

Naturalne pola elektromagnetyczne wpływają również na zdrowie człowieka – promieniowanie kosmiczne, Ziemskie pole magnetyczne.

Pole elektromagnetyczne to rodzaj materii powstającej wokół poruszających się ładunków. Na przykład wokół przewodnika przewodzącego prąd. Pole elektromagnetyczne składa się z dwóch składników: pola elektrycznego i magnetycznego. Nie mogą istnieć niezależnie od siebie. Jedna rzecz rodzi drugą. Kiedy zmienia się pole elektryczne, natychmiast pojawia się pole magnetyczne.

Prędkość propagacji fali elektromagnetycznej V=C/EM

Gdzie mi I M odpowiednio magnetyczne i stała dielektrycznaśrodowisko, w którym fala się rozchodzi.
Fala elektromagnetyczna w próżni rozchodzi się z prędkością światła, czyli 300 000 km/s. Ponieważ przenikalność dielektryczna i magnetyczna próżni uważa się za równą 1.

Kiedy zmienia się pole elektryczne, pojawia się pole magnetyczne. Ponieważ pole elektryczne, które to spowodowało, nie jest stałe (to znaczy zmienia się w czasie), pole magnetyczne również będzie zmienne.

Zmieniające się pole magnetyczne generuje z kolei pole elektryczne i tak dalej. Zatem dla kolejnego pola (nie ma znaczenia, czy jest to pole elektryczne, czy magnetyczne) źródłem będzie pole poprzednie, a nie źródło pierwotne, czyli przewodnik z prądem.

Zatem nawet po wyłączeniu prądu w przewodniku pole elektromagnetyczne będzie nadal istnieć i rozprzestrzeniać się w przestrzeni.

Fala elektromagnetyczna rozchodzi się w przestrzeni we wszystkich kierunkach od swojego źródła. Możesz sobie wyobrazić włączenie żarówki, promienie światła z niej rozchodzą się we wszystkich kierunkach.

Fala elektromagnetyczna rozchodząc się przenosi energię w przestrzeni. Im silniejszy jest prąd w przewodniku wywołującym pole, tym większa jest energia przenoszona przez falę. Energia zależy również od częstotliwości emitowanych fal; jeśli wzrośnie 2,3,4 razy, energia fali wzrośnie odpowiednio 4,9,16 razy. Oznacza to, że energia propagacji fali jest proporcjonalna do kwadratu częstotliwości.

Najlepsze warunki do propagacji fali powstają, gdy długość przewodnika jest równa długości fali.

Linie magnetyczne i elektryczne siły będą leżeć wzajemnie prostopadle. Linie sił magnetycznych otaczają przewodnik z prądem i są zawsze zamknięte.
Elektryczne linie siły przechodzą od jednego ładunku do drugiego.

Fala elektromagnetyczna jest zawsze fala poprzeczna. Oznacza to, że linie sił, zarówno magnetycznych, jak i elektrycznych, leżą w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku propagacji.

Natężenie pola elektromagnetycznego jest cechą charakterystyczną siły pola. Napięcie jest także wielkością wektorową, to znaczy ma początek i kierunek.
Natężenie pola jest skierowane stycznie do linii siły.

Ponieważ natężenia pola elektrycznego i magnetycznego są do siebie prostopadłe, istnieje zasada, według której można określić kierunek propagacji fali. Gdy śruba obraca się po najkrótszej drodze od wektora natężenia pola elektrycznego do wektora natężenia pola magnetycznego ruch do przoduŚruba wskaże kierunek propagacji fali.

Pola elektromagnetyczne i promieniowanie otaczają nas wszędzie. Wystarczy przesunąć przełącznik, a światło się zaświeci, włączyć komputer i już jesteśmy w Internecie, wybrać numer w telefonie komórkowym i można komunikować się z odległymi kontynentami. W rzeczywistości tak jest urządzenia elektryczne Utworzony nowoczesny świat jak to wiemy. Jednak w Ostatnio Coraz częściej pojawia się pytanie, czy pola elektromagnetyczne (EMF) generowane przez sprzęt elektryczny są szkodliwe. Czy tak jest? Spróbujmy to rozgryźć.

Zacznijmy od definicji. Pola elektromagnetyczne, jak wiadomo kurs szkolny fizycy reprezentują specjalność Kluczowa cecha Pola takie to zdolność do oddziaływania w określony sposób z ciałami i cząsteczkami posiadającymi ładunek elektryczny. Jak sama nazwa wskazuje, pola elektromagnetyczne są kombinacją pól magnetycznych i elektrycznych w tym przypadku są ze sobą tak ściśle powiązane, że uważa się je za jedną całość. Funkcje interakcji z naładowanymi obiektami wyjaśniono za pomocą

Pola elektromagnetyczne zostały po raz pierwszy wyrażone matematycznie w teorii przez Maxwella w 1864 roku. Właściwie to on ujawnił niepodzielność pola magnetycznego i elektrycznego. Jedną z konsekwencji teorii był fakt, że każde zaburzenie (zmiana) pola elektromagnetycznego powoduje pojawienie się fal elektromagnetycznych rozchodzących się w próżni. Obliczenia wykazały, że światło (wszystkie części widma: podczerwień, światło widzialne, ultrafiolet) dokładnie fala elektromagnetyczna. Ogólnie rzecz biorąc, klasyfikując promieniowanie według długości fali, rozróżnia się promieniowanie rentgenowskie, radiowe itp.

Pojawienie się teorii Maxwella poprzedziły prace Faradaya (w 1831 r.) nad badaniami przewodnika poruszającego się lub znajdującego się w okresowo zmieniającym się polu magnetycznym. Już wcześniej, w 1819 r., H. Oersted zauważył, że jeśli kompas zostanie umieszczony obok przewodnika z prądem, jego igła odbiega od naturalnej, co sugerowało bezpośrednie połączenie pola magnetycznego i elektrycznego.

Wszystko to wskazuje, że każde urządzenie elektryczne jest generatorem fal elektromagnetycznych. Ta nieruchomość szczególnie wyraźne w przypadku niektórych określonych urządzeń i obwodów wysokoprądowych. Zarówno pierwszy, jak i drugi są obecnie obecne niemal w każdym domu. Ponieważ pole elektromagnetyczne rozprzestrzenia się nie tylko w materiałach przewodzących, ale także w dielektrykach (na przykład w próżni), osoba jest stale w strefie ich działania.

Jeśli wcześniej, gdy w pokoju była tylko „lampa Iljicza”, pytanie nikomu nie przeszkadzało. Teraz wszystko jest inne: pole elektromagnetyczne mierzy się za pomocą specjalne urządzenia do pomiaru natężenia pola. Obie składowe pola elektromagnetycznego rejestrowane są w określonym zakresie częstotliwości (w zależności od czułości urządzenia). Dokument SanPiN wskazuje PDN (norma dopuszczalna). W przedsiębiorstwach i w duże firmy Kontrole EMF PDN przeprowadzane są okresowo. Warto zaznaczyć, że nadal nie ma ostatecznych wyników badań nad wpływem pola elektromagnetycznego na organizmy żywe. Dlatego na przykład podczas pracy z technologia komputerowa Zaleca się organizowanie 15-minutowych przerw po każdej godzinie – na wszelki wypadek… Wszystko jest wyjaśnione po prostu: wokół przewodnika istnieje pole elektromagnetyczne, co oznacza, że ​​istnieje również pole elektromagnetyczne. Sprzęt jest całkowicie bezpieczny, gdy przewód zasilający jest odłączony od gniazdka.

Oczywiście niewiele osób zdecyduje się całkowicie zrezygnować z używania sprzętu elektrycznego. Możesz jednak dodatkowo zabezpieczyć się, podłączając urządzenia gospodarstwa domowego do uziemionej sieci, co pozwala, aby potencjał nie gromadził się na obudowie, ale „spuszczał” go do pętli uziemienia. Różne przedłużacze, szczególnie te zwinięte w pierścienie, wzmacniają pole elektromagnetyczne w wyniku wzajemnej indukcji. I oczywiście należy unikać umieszczania kilku włączonych urządzeń blisko siebie.

Czym jest pole elektromagnetyczne, jak wpływa na zdrowie człowieka i dlaczego warto je mierzyć – dowiesz się z tego artykułu. Kontynuując zapoznawanie Państwa z asortymentem naszego sklepu, opowiemy Państwu o przydatnych urządzeniach - wskaźnikach natężenia pola elektromagnetycznego (EMF). Można je stosować zarówno w przedsiębiorstwach, jak i w domu.

Co to jest pole elektromagnetyczne?

Współczesny świat jest nie do pomyślenia bez sprzętu AGD, telefony komórkowe, energię elektryczną, tramwaje i trolejbusy, telewizory i komputery. Jesteśmy do nich przyzwyczajeni i w ogóle nie myślimy o tym, że każde urządzenie elektryczne wytwarza wokół siebie pole elektromagnetyczne. Jest niewidoczny, ale wpływa na wszystkie żywe organizmy, w tym na człowieka.

Pole elektromagnetyczne - specjalny kształt materia powstająca w wyniku interakcji poruszających się cząstek z ładunki elektryczne. Pola elektryczne i magnetyczne są ze sobą powiązane i mogą się wzajemnie generować - dlatego z reguły mówi się o nich łącznie jako o polu elektromagnetycznym.

Do głównych źródeł pól elektromagnetycznych zalicza się:

- linie energetyczne;
— podstacje transformatorowe;
— przewody elektryczne, kable telekomunikacyjne, telewizyjne i internetowe;
— maszty telefonii komórkowej, maszty radiowo-telewizyjne, wzmacniacze, anteny do telefonów komórkowych i satelitarnych, routery Wi-Fi;
— komputery, telewizory, wyświetlacze;
— elektryczne urządzenia gospodarstwa domowego;
— kuchenki indukcyjne i mikrofalowe;
— transport elektryczny;
— radary.

Wpływ pól elektromagnetycznych na zdrowie człowieka

Pola elektromagnetyczne wpływają na każdy organizmy biologiczne- na rośliny, owady, zwierzęta, ludzi. Naukowcy badający wpływ pola elektromagnetycznego na ludzi doszli do wniosku, że długotrwałe i regularne narażenie na pola elektromagnetyczne może prowadzić do:
- zwiększone zmęczenie, zaburzenia snu, bóle głowy, obniżone ciśnienie krwi, zmniejszona częstość akcji serca;
- zaburzenia układu odpornościowego, nerwowego, hormonalnego, rozrodczego, hormonalnego, sercowo-naczyniowego;
— rozwój chorób onkologicznych;
- rozwój chorób ośrodkowego układu nerwowego system nerwowy;
- reakcje alergiczne.

Ochrona EMF

Istnieją normy sanitarne, które określają maksimum dopuszczalne poziomy natężenie pola elektromagnetycznego w zależności od czasu spędzonego w pomieszczeniu strefa niebezpieczeństwa- do pomieszczeń mieszkalnych, zakładów pracy, miejsc w pobliżu źródeł silne pole. Jeśli nie jest możliwe strukturalne ograniczenie promieniowania, na przykład z linii transmisje elektromagnetyczne(EMF) lub wieża komórkowa, następnie opracowywane są instrukcje obsługi, wyposażenie ochronne dla personelu pracującego i strefy kwarantanny sanitarnej o ograniczonym dostępie.

Różne instrukcje regulują czas przebywania człowieka w strefie zagrożenia. Siatki ekranujące, folie, przeszklenia, kombinezony wykonane z tkanin metalizowanych na bazie włókien polimerowych mogą tysiące razy zmniejszyć natężenie promieniowania elektromagnetycznego. Na żądanie GOST strefy promieniowania EMF są ogrodzone i opatrzone tabliczkami ostrzegawczymi „Nie wchodź, niebezpiecznie!” oraz znak zagrożenia polem elektromagnetycznym.

Służby specjalne wykorzystują przyrządy do stałego monitorowania poziomu natężenia pól elektromagnetycznych w zakładach pracy i pomieszczeniach mieszkalnych. O swoje zdrowie możesz zadbać samodzielnie kupując przenośne urządzenie „Impuls” lub zestaw „Impuls” + tester azotanów „SOEKS”.

Dlaczego potrzebujemy domowych urządzeń do pomiaru natężenia pola elektromagnetycznego?

Pole elektromagnetyczne negatywnie wpływa na zdrowie człowieka, dlatego warto wiedzieć, które miejsca, które odwiedzasz (w domu, w biurze, w ogrodzie, w garażu) mogą stwarzać zagrożenie. Musisz zrozumieć, że zwiększone tło elektromagnetyczne może być wytwarzane nie tylko przez Twoje urządzenia elektryczne, telefony, telewizory i komputery, ale także przez wadliwe okablowanie, urządzenia elektryczne Twoich sąsiadów, obiekty przemysłowe położony w pobliżu.

Eksperci ustalili, że krótkotrwałe narażenie człowieka na pole elektromagnetyczne jest praktycznie nieszkodliwe, natomiast długotrwałe przebywanie w obszarze o wysokim tle elektromagnetycznym jest niebezpieczne. Są to wejścia, które można wykryć za pomocą urządzeń typu „Impuls”. W ten sposób możesz sprawdzić miejsca, w których spędzasz najwięcej czasu; pokój dziecięcy i własna sypialnia; badanie. Urządzenie zawiera ustawione wartości dokumenty regulacyjne, dzięki czemu możesz od razu ocenić stopień zagrożenia dla siebie i swoich bliskich. Możliwe, że po badaniu zdecydujesz się odsunąć komputer od łóżka, pozbyć się telefonu komórkowego ze wzmocnioną anteną, wymienić starą kuchenkę mikrofalową na nową, wymienić izolację drzwi lodówki na nr Tryb mrozu.

W latach 1860-1865 jeden z najwięksi fizycy 19 wiek Jamesa Clerka Maxwella stworzył teorię pole elektromagnetyczne. Według Maxwella zjawisko indukcji elektromagnetycznej wyjaśniane jest przez w następujący sposób. Jeśli w pewnym punkcie przestrzeni pole magnetyczne zmienia się w czasie, wówczas powstaje tam również pole elektryczne. Jeżeli w polu znajduje się zamknięty przewodnik, wówczas powstaje w nim pole elektryczne prąd indukowany. Z teorii Maxwella wynika, że ​​jest to również możliwe proces odwrotny. Jeśli w pewnym obszarze przestrzeni pole elektryczne zmienia się w czasie, wówczas powstaje tam również pole magnetyczne.

Zatem każda zmiana pola magnetycznego w czasie powoduje powstanie zmieniającego się pola elektrycznego, a każda zmiana pola elektrycznego w czasie powoduje zmianę pola magnetycznego. Te naprzemienne pola elektryczne i magnetyczne wytwarzające się wzajemnie tworzą pojedyncze pole elektromagnetyczne.

Właściwości fal elektromagnetycznych

Najważniejszym wnioskiem, jaki wynika z teorii pola elektromagnetycznego sformułowanej przez Maxwella, było przewidywanie możliwości istnienia fal elektromagnetycznych. Fala elektromagnetyczna- propagacja pól elektromagnetycznych w przestrzeni i czasie.

Fale elektromagnetyczne w przeciwieństwie do fal sprężystych (dźwiękowych) mogą rozprzestrzeniać się w próżni lub dowolnej innej substancji.

Fale elektromagnetyczne w próżni rozchodzą się z dużą prędkością c=299 792 km/s czyli z prędkością światła.

W materii prędkość fali elektromagnetycznej jest mniejsza niż w próżni. Uzyskano zależność pomiędzy długością fali, jej prędkością, okresem i częstotliwością drgań fale mechaniczne są spełnione także dla fal elektromagnetycznych:

Wahania wektora napięcia mi i wektor indukcji magnetycznej B wystąpić wzajemnie płaszczyzny prostopadłe i prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali (wektor prędkości).

Fala elektromagnetyczna przenosi energię.

Zasięg fal elektromagnetycznych

Wokół nas złożony świat fale elektromagnetyczne o różnych częstotliwościach: promieniowanie z monitorów komputerowych, telefony komórkowe, kuchenka mikrofalowa, telewizory itp. Obecnie wszystkie fale elektromagnetyczne są podzielone według długości fali na sześć głównych zakresów.

Fale radiowe- są to fale elektromagnetyczne (o długości fali od 10000 m do 0,005 m), służące do przesyłania sygnałów (informacji) na odległość bez użycia przewodów. W komunikacji radiowej fale radiowe powstają w wyniku przepływu prądów o wysokiej częstotliwości przez antenę.

Promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od 0,005 m do 1 mikrona, tj. leżącego pomiędzy zakresem fal radiowych a zasięgiem widzialne światło, są nazywane promieniowanie podczerwone. Promieniowanie podczerwone jest emitowane przez każde nagrzane ciało. Źródłami promieniowania podczerwonego są piece, baterie, lampy elektryczne rozżarzony Za pomocą specjalnych urządzeń promieniowanie podczerwone można przekształcić w światło widzialne, a obrazy nagrzanych obiektów można uzyskać w całkowitej ciemności.

DO widzialne światło obejmują promieniowanie o długości fali od około 770 nm do 380 nm, od czerwonego do fioletowy. Znaczenie tej części widma promieniowania elektromagnetycznego w życiu człowieka jest niezwykle duże, ponieważ człowiek otrzymuje prawie wszystkie informacje o otaczającym go świecie poprzez wzrok.

Niewidoczny dla oka promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali krótszej niż fiolet promieniowanie ultrafioletowe. Może zabić bakterie chorobotwórcze.

Promieniowanie rentgenowskie niewidoczny dla oka. Przechodzi bez znacznej absorpcji przez znaczne warstwy substancji nieprzezroczystej dla światła widzialnego, która służy do diagnostyki chorób narządów wewnętrznych.

Promieniowanie gamma zwane promieniowaniem elektromagnetycznym, emitowanym przez wzbudzone jądra i powstającym w wyniku oddziaływania cząstek elementarnych.

Zasada łączności radiowej

Jako źródło fal elektromagnetycznych wykorzystuje się obwód oscylacyjny. Dla efektywnego promieniowania obwód jest „otwarty”, tj. stworzyć warunki, aby pole mogło „wylecieć” w przestrzeń. To urządzenie nazywa się otwartym obwód oscylacyjny - antena.

Komunikacja radiowa to przekazywanie informacji za pomocą fal elektromagnetycznych, których częstotliwości mieszczą się w zakresie od do Hz.

Radar (radar)

Urządzenie, które transmituje fale ultrakrótkie i natychmiast je odbiera. Promieniowanie odbywa się w krótkich impulsach. Impulsy odbijają się od obiektów, co pozwala po odebraniu i przetworzeniu sygnału określić odległość do obiektu.

Radar prędkości działa na podobnej zasadzie. Pomyśl o tym, jak radar wykrywa prędkość poruszającego się samochodu.